Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang gồ lò xo có độ cứng 100N/m, chiều dài tự nhiên l và vật dao động nặng 0,1 kg. Khi t=0 vật qua vị trí cân bằng với tốc độ 40πcm/s. Đến thời điểm t=130s người ta giữ cố định một điểm trên lò xo cách đầu cố định của lò xo bao nhiêu để biên độ dao động mới của vật là 1cm?

Đáp án D

Gọi x là khoảng cách từ điểm giữ cố định tới điểm treo cố định, l là chiều dài khi bắt đầu giữ của lò xo. Nên khi này, ta được lò xo mới thực hiện dao động của vật với chiều dài l−x, lấy n =Ax

Tại thời điểm giữ lò xo thì thế năng của nó là Wt = Wn2

Khi giữ lò xo, phần thế năng bị mất đi là Wm=xl.Wt=xl.Wn2

Ta thấy, khi giữ thì 1 lò xo mới dao động với biên độ k' thỏa mãn k'l−x=k.l→kk'=l−xl

Bảo toàn cơ năng, ta có k'As22=W - Wm⇔k'As22=kA221−xl.n2

Do đó, ta có As = A1−x11−xn2l (với n = Ax). Giải ra được xl=56